Клостридии — род анаэробных бактерий¶

Клостридии (лат. Clostridium) — род грамположительных анаэробных бактерий семейства Clostridiaceae, способных образовывать устойчивые споры. Название происходит от греч. kloster — веретено, что отражает характерную веретенообразную форму клеток с утолщённым центром. Род включает более 200 видов, распространённых в почве, иле кишечника животных и человека, а также в осадках водоёмов. Некоторые виды являются возбудителями тяжёлых инфекционных заболеваний, другие — нормальными обитателями микрофлоры кишечника, а часть применяется в промышленной биотехнологии.

¶Общая характеристика

Клостридии — строгие анаэробы или факультативные анаэробы: они не переносят кислород и развиваются в бескислородной среде. Клетки имеют форму палочек длиной 3–8 мкм, часто с расширением в центре, напоминающим веретено или теннисную ракетку. Подвижны благодаря перитрихиально расположённым жгутикам.

Ключевая биологическая особенность клостридий — способность формировать споры в неблагоприятных условиях. Споры обладают высокой устойчивостью к высокой температуре, ультрафиолетовому излучению, дезинфицирующим средствам и могут сохранять жизнеспособность в почве в течение многих лет. Прорастание спор происходит при попадании в благоприятную среду — анаэробные условия с доступом питательных веществ.

Многие виды синтезируют мощные экзотоксины, что определяет их патогенность. По характеру продуцируемых токсинов различают виды, вызывающие газовую гангрену (кластридиальный мионекроз), ботулизм, столбняк, а также псевдомембранозный колит.

¶Классификация и основные виды

Наиболее медицински значимые виды рода Clostridium:

Ряд видов, ранее относившихся к роду Clostridium, в современной классификации выделены в отдельные роды — Clostridioides (к которому отнесён C. difficile), Peptostreptococcus, Butyrivibrio и другие.

¶Патогенность и вызываемые заболевания

¶Столбняк

Возбудитель — Clostridium tetani, попадает в организм через раневые поверхности. Токсин (тетаноспазмин) блокирует тормозные медиаторы, что приводит к судорожному сокращению мышц. Заболевание характеризуется генерализованными судорогами, тризмом, опистотонусом. Летальность без лечения достигает 20–50%. Профилактика — плановая вакцинация (АКДС, КДС), включающая анатоксин.

¶Ботулизм

C. botulinum продуцирует один из сильнейших известных ядов — ботулотоксин, блокирующий высвобождение ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах. Развивается мышечная слабость, параличи, нарушение зрения и глотания. Источники — консервированные продукты неправильной обработки, копчёности. Лечение — противоботулиническая сыворотка.

¶Газовая гангрена (мионекроз)

Вызывается C. perfringens, C. septicum, C. novyi. Токсины разрушают ткани, газообразование в мышцах приводит к некрозу. Развивается при обширных загрязнённых ранах, особенно с нарушением кровоснабжения. Лечение хирургическое — иссечение некротизированных тканей, антибиотики, гипербарическая оксигенация.

¶Псевдомембранозный колит

Clostridioides difficile (ранее Clostridium difficile) — частая причина антибиотик-ассоциированной диареи. Антибиотики подавляют нормальную микрофлору, что создаёт условия для размножения C. difficile и продукции токсинов, повреждающих слизистую оболочку кишечника. Лечение — отмена вызвавшего заболевание антибиотика, назначение ванкомицина или фидаксомицина.

¶Непатогенные и промышленные виды

Не все клостридии опасны. Ряд видов применяется в биотехнологии:

• C. acetobutylicum и C. beijerinckii — продуценты ацетона и бутанола (ацетон-бутаноловое брожение, один из первых промышленных процессов микробиологического синтеза).
• C. butyricum — продуцент масляной кислоты, используется в производстве пробиотиков.
• C. kluyveri — участвует в синтезе краткоцепочечных жирных кислот.

¶Устойчивость и дезинфекция

Споры клостридий относятся к наиболее устойчивым биологическим объектам. Они выдерживают кипячение в течение 1–3 часов, автоклавирование при 121 °C в течение 15–20 минут, длительное воздействие спирта и многих антисептиков. Для надёжной стерилизации инструментов применяют именно режимы, гарантирующие уничтожение спор (автоклавирование, сухожаровой шкаф). Нагревание пищевых продуктов до 100 °C не всегда гарантирует уничтожение спор C. botulinum, что определяет риск ботулизма в консервах.

¶Микробиологическая диагностика

Выделение возбудителя производится посевом материала (кровь, гной, кал, пищевые продукты) на специальные среды в анаэробных условиях. Используются анаэростаты и анаэробные камеры. Для идентификации применяют биохимические тесты, ПЦР, иммунологические методы обнаружения токсинов (иммунохроматографические тесты для токсинов C. difficile).

¶История

Род Clostridium выделен в 1880 году немецким микробиологом Виктором Эшенмозером. Возбудитель столбняка C. tetani открыт Артуром Николае в 1884 году, ботулотоксин — Эрмансом ван Эрменгемом в 1896 году. Исследования клостридий сыграли важную роль в развитии учения об анаэробных инфекциях и создании вакцин.

¶Источники

• Борисов Л. Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология.
• Круглов С. С. Медицинская микробиология.
• Научные публикации по систематике рода Clostridium (Journal of Medical Microbiology, Anaerobe).
• Руководства по клинической микробиологии (Клинические рекомендации МЗ РФ).